摘要
植物是非常复杂的有机体,能够产生具有药物重要性的天然产物。杨桃(Averrhoa carambola L.)是一种属于酢浆草科的木本植物,原产于菲律宾、印度尼西亚、马来西亚、越南、印度、孟加拉国和斯里兰卡,但在世界各地广泛种植。杨桃是受欢迎的热带水果,在印度、中国和巴西的阿育吠陀医学和传统中医中常用以降血压、缓解慢性头痛、发热、咳嗽、胃肠炎、腹泻、真菌感染和皮肤炎症等病症。本综述旨在强调杨桃的营养、药用和毒性特征。
关键词:杨桃,药用植物,营养,草酸
1.背景
杨桃(科:酢浆草科;种:Averrhoa carambola L.)在全球广泛分布,特别是在印度、马来西亚、印尼和菲律宾等热带国家。这种杨桃植物属于Averrhoa属,包含5个物种,即A. bilimbi、A. dolichocarpa、A. leucopetala、A. microphylla和A. carambola。然而,A. carambola在商业规模上被广泛种植[1]。Averrhoa carambola被认为是最重要的物种,并在东南亚和马来西亚广泛种植[2, 3]。此外,它在美国、澳大利亚和南太平洋群岛市场上也是一种受欢迎的水果[4]。杨桃肉质鲜嫩、酥脆多汁,口感略带酸味和甜味。这种水果以其高抗氧化性能而闻名,能有效清除自由基,有助于降低血糖和血压水平[5, 6, 7]。杨桃还常用于制作果汁、泡菜和沙拉。然而,它可以生吃,也可用于清洁器皿,因为它有助于去除由铁氧化引起的锈蚀。杨桃因其含有草酸而广为人知,这对尿毒症患者食用时会产生不利影响[8-10]。本文综述旨在突出杨桃的营养、药用和毒理特性。
2.方法论
2.1植物学描述
杨桃(Averrhoa carambola)是一种生长缓慢的木本植物品种,具有多枝干短茎,最高可生长至6至9米高度。树冠茂密,多枝分叉,形成宽阔、圆润的树冠,树干底部直径可达15厘米[3, 11]。此外,这种树的叶片在日落后会折叠在一起,对光线和震动敏感,例如叶片突然晃动。杨桃树会结出红色、淡紫色或紫色的小花簇,每朵花有五片花瓣。未成熟的果实通常较小,呈深绿色;但当果实完全成熟时,会变为黄色。杨桃果实通常肉质丰满,具有5条纵向棱脊或角度(图1A),质地清脆爽口。此外,当果实横向切开时,呈现星形外观(图1B),因此被称为“星果”[12, 13]。杨桃果实随着成熟度的发展,其硬度和颜色会发生变化,如表1所示。表2和表3分别给出了杨桃植物的分类学分类和杨桃的常见名称。
2.2杨桃植物品种
在马来西亚,A. carambola是一种商业化栽培品种,其果实广泛销售于各州,并主要出口至欧洲。在马来西亚,共有四个州——雪兰莪、森美兰、彭亨和柔佛州——种植杨桃[14]。马来西亚农业部注册的杨桃品种共19种。然而,在这19种品种中,只有两种被视为最佳商业克隆,即“Belimbing Besi”(B10)和“Belimbing Madu”(B17)[15, 16]。除马来西亚外,美国(USA)也为收获果实而种植杨桃[3]。台湾拥有自己的杨桃植物种质资源,如“Mih Tao”、“Dah Pon”、“Tean Ma”,而在泰国则有“Fwang Tung”[3]。已注册并广为接受的优质杨桃植物克隆(品种)如表4所示。
2.3杨桃的营养价值
杨桃富含多种矿物质和维生素(表5)。杨桃也是天然抗氧化剂的良好来源,如L-抗坏血酸(维生素C)和没食子酸,有助于清除活性氧物种(ROS)[17]。文献表明,杨桃富含镁、钾、磷以及β-胡萝卜素和维生素C,这些都是常见的抗氧化剂[18]。果实中含有的铁、锌和锰等抗氧化物质有助于增强免疫系统[19]。此外,杨桃中高含量的纤维有助于吸收葡萄糖并延缓葡萄糖扩散进入血液,从而有助于控制血糖浓度[20]。摄入杨桃还表现出降血压和降血脂作用,因为它能促进胆固醇、脂肪和胆汁酸通过排泄物排出体外[21]。
3.药用特性
如今,草药在全球范围内作为一种替代药物疗法越来越受到欢迎。除了作为食物来源,杨桃在巴西、中国、印度、马来西亚以及台湾的部分地区也被视为草药,并广泛应用于阿育吠陀医学和传统中药[22, 23]中,用于治疗高血压、发热、喉咙痛、咳嗽、哮喘、慢性头痛和皮肤炎症等病症。植物化学和药理学研究表明,杨桃植物叶片、果实和根部的提取物含有皂苷、黄酮类、生物碱和单宁[24, 25],这些成分具有公认的抗氧化和抗高血压作用[26]。杨桃中主要的维生素和酸如表6所示。
3.1抗氧化性质
已有研究表明,杨桃中含有原花青素,除了维生素C和没食子酸之外,还具有抗氧化作用[7]。抗氧化剂的主要目的是清除过氧化物等ROS。通常,脂肪酸易受过氧化物和高过氧化物的氧化损伤[27]。摄入杨桃有助于从体内清除毒素,帮助免疫系统抵抗癌症、ROS损伤和脂质过氧化[28]。
3.2水不溶性纤维来源
通常在饮用杨桃汁时,果汁中往往不包含水果纤维残留部分。尽管如此,杨桃含有约60%的纤维素、27%的半纤维素和13%的果胶[29]。这表明杨桃确实富含不溶性纤维成分(IFF)。不溶性纤维比纤维素更能保持水分,因此被称为“水不溶性纤维成分”或WIFF。WIFF有助于肠道平滑蠕动,通过减慢体内碳水化合物的吸收来降低血糖[29, 30]。此外,纤维还有助于通过促进降糖效应来降低体内总胆固醇水平。将果汁与纤维一起食用(称为奶昔)有助于通过粪便排出脂质,从而降低心血管疾病风险。据报道,杨桃提取物还具有选择性的抗脑瘤活性[31, 32]。
3.3抗炎和抗菌性质
Cabrini等人[17, 33]的研究结果表明,杨桃提取物的抗炎活性有助于减轻皮肤炎症状态。研究人员使用克罗托油在小鼠模型上诱导类似于湿疹的皮肤炎症状态。当将杨桃叶的乙醇提取物涂于皮肤上时,结果发现炎症减轻,小鼠湿疹逐渐减轻[8]。此外,不同浓度的提取物被发现可抑制金黄色葡萄球菌(最低抑菌浓度MBC为15.62mg/ml)和克雷伯氏菌(MBC为125mg/ml)[9]。提取物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌和蜡样芽孢杆菌也有效[8, 10, 34]。
3.4抗溃疡性质
传统上,杨桃被用来缓解胃部不适或任何类似溃疡的疾病。Cabrini等人的研究结果[17, 33]表明,杨桃叶提取物具有抗溃疡生成的特性。提取物含有萜类(二萜和三萜)、黄酮类和粘液质,这些都具有抗溃疡活性。粘液质为胃肠道黏膜提供一层保护层,有助于防止因胃炎引起的损害[35]。
4.讨论
毫无疑问,水果在我们的日常饮食中因其多种健康益处而非常重要。然而,某些水果可能含有大量独特的次生代谢产物,对我们的健康不利。杨桃树因其果实而在热带国家进行商业种植。这种水果具有多种药用性质,因此在阿育吠陀疗法中多年用于医疗目的。杨桃含有多种被认为对健康极为重要和有益的抗氧化剂。然而,该水果不利的一面是它会产生草酸,这对尿毒症患者不利。如果肾功能衰竭患者摄入足够量,可能导致草酸无法排出,滞留体内。因此,应大力推广公众对尿毒症患者草酸危害的认识,这有助于避免杨桃在高尿毒症患者中产生不良副作用。至关重要的是,公众应充分了解杨桃的好处以及其潜在的危害。
应当利用现代技术和分子生物学知识来理解杨桃中的基因表达。对杨桃进行系统性的“转录组学”研究将有助于我们阐明其中表达的基因,以及参与草酸生物合成的基因。此外,转录组学研究还将有助于发现杨桃中表达的新基因。如果我们能识别并鉴定出参与草酸和CBX生物合成的关键基因,那么对杨桃基因组进行遗传修饰就可被视为一种策略,以特异性地敲除水果中的草酸和CBX合成。可以利用各种转录后基因沉默(PTGS)技术,如反义技术、倒位重复序列或内含子拼接倒位重复序列[43],在杨桃植物的基因工程中敲除草酸和CBX的生物合成。如果我们开发出能够生产不含草酸和CBX果实的转基因杨桃植株,无疑将不仅提高其经济价值,也将提升其营养价值。
5.致谢
作者感谢马来西亚政府教育部提供的研究经费[FRGS/1/2013/ST03/AIMST/02/1]。